【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 賣場(chǎng)， 34 層為辦公用房，建筑面積為 4*1200 平方米；揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 倉(cāng)庫(kù) 12，建筑面積為 4800 平方米；石材加工區(qū)，建筑面積 1600 平方米；展覽廳 2020平方米。所有建筑用房的負(fù)荷按商業(yè)電氣規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。 注：動(dòng)力設(shè)備 Kd=， cos? =；照明設(shè)備 Kd=， cos? =； 考慮變電所用電 15kW， cos ? =。各用電設(shè)備的負(fù)荷等級(jí)相應(yīng)配電要求根據(jù)規(guī)范確定。 設(shè)計(jì)參考項(xiàng)目 設(shè)計(jì)根據(jù)國(guó)家有關(guān)電氣規(guī)范及江蘇建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) ,建筑專業(yè)提供的平、立、剖面圖，甲方提供的設(shè)計(jì)要求。 1. JGJ 162020 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》 《 10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 《供配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 (2020 版 ) 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收 規(guī)范》 《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》 《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》 《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 。 負(fù)荷等級(jí)確定 電力負(fù)荷的分級(jí)原則規(guī)定 (一 ) 一級(jí)負(fù)荷 (1)中斷供電將造成人身傷亡的負(fù)荷。 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 (2)中斷供電將造成重大政治、經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷。例如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、有害物質(zhì)溢出嚴(yán)重污染環(huán)境、國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。 (3)中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位正常工作的負(fù)荷。 例如重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。 (二 ) 二級(jí)負(fù)荷 (1)中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失的負(fù)荷。例如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。 (2)中斷供電將影響重要用電單位正常工作的負(fù)荷。如交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂的負(fù)荷。 (三 ) 三級(jí)負(fù)荷 不屬于一級(jí)和二級(jí) 的電力負(fù)荷。 由于各行業(yè)的一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷很多，規(guī)范只能對(duì)負(fù)荷分級(jí)作原則性規(guī)定，具體劃分需在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定。 電力負(fù)荷等級(jí)確定 根據(jù)以上規(guī)定，電力負(fù)荷分級(jí)如下圖所示 表 11 電力負(fù)荷分級(jí) 變電所負(fù)荷等級(jí)確定 序號(hào) 用電區(qū)域 負(fù)荷等級(jí) 回路編號(hào) 用電區(qū)域面積 /㎡ 1 辦公樓 1（ 1~2） 三級(jí)負(fù)荷 ZM11 2400 2 辦公樓 1（ 3~4） 三級(jí)負(fù)荷 ZM12 2400 3 賣場(chǎng) 1 三級(jí)負(fù)荷 ZM1 1600 4 賣 場(chǎng) 2 三級(jí)負(fù)荷 ZM2 1600 5 賣場(chǎng) 3 三級(jí)負(fù)荷 ZM3 1600 6 賣場(chǎng) 4 三級(jí)負(fù)荷 ZM4 1600 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 7 賣場(chǎng) 5 三級(jí)負(fù)荷 ZM5 1600 8 賣場(chǎng) 6 三級(jí)負(fù)荷 ZM6 1600 9 賣場(chǎng) 7 三級(jí)負(fù)荷 ZM7 1600 10 賣場(chǎng) 8 三級(jí)負(fù)荷 ZM8 1600 11 停車場(chǎng) 三級(jí)負(fù)荷 ZM15 12 展覽廳 二 級(jí)負(fù)荷 ZM13 2020 13 變電所 一級(jí)負(fù)荷 14 石料賣場(chǎng) 三級(jí)負(fù)荷 ZM 14 2020 15 倉(cāng)庫(kù) 1 三級(jí)負(fù)荷 ZM9 2400 16 倉(cāng)庫(kù) 2 三級(jí)負(fù)荷 ZM10 2400 17 石料加工廠照明 三級(jí)負(fù)荷 ZM 16 1600 18 石料加工廠電機(jī) 三級(jí)負(fù)荷 DJ 1600 19 辦公樓空調(diào) 二級(jí)負(fù)荷 KT1 1600 20 石料 賣場(chǎng) 消防 二級(jí)負(fù)荷 XF5 2020 21 賣場(chǎng) 18 消防 二級(jí)負(fù)荷 XF1 1600 22 辦公樓消防 二級(jí)負(fù)荷 XF3 4800 23 展覽廳消防 二級(jí)負(fù)荷 XF2 2020 24 倉(cāng)庫(kù) 12 消防 二級(jí)負(fù)荷 XF4 4800 供電電源的確定 本工程兩路 10kV電源進(jìn)線 由 市電源 10KV雙電源供電 。一層設(shè)置 10/ 變電所一座，變電所內(nèi)設(shè)置 10kV 配電柜、變壓器 2 臺(tái)和若干低壓配電柜。兩路 10kV 電源同時(shí)工作，互為備用，當(dāng)一路電源發(fā)生故障時(shí)，另一路承擔(dān)全部二級(jí)負(fù)荷。 因?yàn)楸竟こ痰膬蓚€(gè) 10kV供電電源相對(duì)獨(dú)立可靠，因此，不再設(shè)置自備發(fā)電機(jī)組或其他集中式應(yīng)急電源裝置。 供電系統(tǒng)概略圖如圖 11 所示。 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 220/380V220/380V高壓配電線路高壓配電線路變電所10KV 電源1 圖 11 供電電源 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的意義 計(jì)算負(fù)荷是確定供電線路導(dǎo)線截面、變壓器容量、開關(guān)電器以及互感器等的額定參數(shù)的重要依據(jù)。若要使供配電系統(tǒng)在正常條件下可靠地運(yùn)行，必須正確選擇電力變壓器、開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜等，這就需要對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算負(fù)荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程 的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定的是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線截面選擇過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小，又將使電器和導(dǎo)線運(yùn)行時(shí)增加電能損耗，并產(chǎn)生過(guò)熱，引起絕緣過(guò)早老化，甚至燒毀，以至發(fā)生事故。為此，正確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。 用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算 照明負(fù)荷 配電干線負(fù)荷計(jì)算采用需要 計(jì)數(shù)法計(jì)算 。負(fù)荷計(jì)算時(shí)不計(jì)備用回路負(fù)荷及備用設(shè)備功率。 需要系數(shù)法負(fù)荷計(jì)算公式如下： 有功功率： deC KPP ?? 無(wú)功功率： ?tan?? CC PQ 視在功率： 22 CCC QPS ?? 功率因數(shù)：CCSPCos ?? 注： eP — 設(shè)備功率， W/㎡ S— 建筑面積， m178。 dK — 需要系數(shù) ?cos — 功率因數(shù) 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 該工程各個(gè)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表格所示： 表 21 負(fù)荷計(jì)算統(tǒng)計(jì)表 照明回路名稱 額定容量 /kW 需要系數(shù)Kd 功率因數(shù)cosφ 有功 功率 /kW 無(wú)功 功率 /kvar 視在 功率 /kVA 計(jì)算電流 A 賣場(chǎng) 1 48 賣場(chǎng) 2 48 賣場(chǎng) 3 48 賣場(chǎng) 4 48 賣場(chǎng) 5 48 賣場(chǎng) 6 48 賣場(chǎng) 7 48 賣場(chǎng) 8 48 石材賣場(chǎng) 60 倉(cāng)庫(kù) 1 24 倉(cāng)庫(kù) 2 24 停車場(chǎng) 20 辦公樓 112 層 72 辦公樓 134 層 96 石料加工廠照明 48 展覽廳 120 合計(jì) 848 乘同時(shí)系數(shù)（ ) 848 動(dòng)力容量回路名稱 額定容量 /kW 需要系數(shù)Kd 功率因數(shù)cosφ 有功 功率 /kW 無(wú)功 功率 /kvar 視在 功率 /kVA 計(jì)算電流 A 辦公樓 1空調(diào) 50 石料賣場(chǎng)消防 25 賣場(chǎng) 18消防 160 辦公樓 1消防 25 展覽廳消防 25 倉(cāng)庫(kù)消防 25 變電所 15 石料加工廠電機(jī) 90 合計(jì) 415 乘同時(shí)系數(shù)（ ) 415 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 無(wú)功補(bǔ)償 無(wú)功補(bǔ)償概述 我國(guó)《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定：容量在 100KV 及以上高壓供電的用戶，最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于 ，如達(dá)不到要求則必須進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。因此，在進(jìn)行供電設(shè)計(jì)時(shí)，可用此功率因數(shù)來(lái)確定需要無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖畲笕萘俊? 根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5005295》 第 條 采用電力電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置時(shí)，宜就地平衡補(bǔ)償，低壓部分的無(wú)功功率宜由低壓電容器補(bǔ)償；高壓部分的無(wú)功功率宜由高壓電容器補(bǔ)償。第 條 無(wú)功補(bǔ)償容量宜按無(wú)功功率曲線或無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算方法確定。 本工程選用并聯(lián)電容器組，在變電所低壓側(cè)集中補(bǔ)償，采用自動(dòng)投切方式。 確定無(wú)功補(bǔ)償容量 1．變壓器低壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償及無(wú)功補(bǔ)償后低壓母線計(jì)算負(fù)荷。 無(wú)功補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)公式如下： ccSP??cos 39。39。cos ccSP?? )ta n( ta n 39。39。. ?? ???? cccCN PQ 22 ccc QPS ?? 注： ?cos — 補(bǔ)償前功率因 39。cos? — 補(bǔ)償后功率因數(shù) cP — 有功計(jì)算負(fù)荷 ， kw cS — 視在計(jì)算負(fù)荷 ， kVA 39。cS — 補(bǔ)償后視在計(jì)算負(fù)荷 ， kVA cQ — 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 ， kvar 39。cQ — 補(bǔ)償后無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 ， kvar CNQ. — 無(wú)功補(bǔ)償容量 ， kvar 2． 對(duì)于變壓器 T1而言，無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償并聯(lián)電容器裝置的容量計(jì)算如下 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 （ 1）補(bǔ)償前的視在計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù) kVAkVAQPS ccc 2222 ????? ??? kVAkWSP cc? （ 2）確定無(wú)功補(bǔ)償容量 )ta n( ta n 39。39。. ?? ???? cccCN PQ ? ? ? ? ) r c c o st a r c c o s( t a n3 6 0 39。?? k? （ 3）選擇電容器組數(shù)及每組容量 根據(jù)參考資料，初選 型自愈式并聯(lián)電容器，每組容量var30. kq CN ? ，則需要安裝的電容器組數(shù)為 8va r30 va r22 0.. ??? kkqQn cN CN 考慮到無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償控制器可控制電容器投切的回路數(shù)為 12 等。故選擇成套并聯(lián)電容器，可安裝的電容器組數(shù)為 8 組，總?cè)萘繛?var240308 k?? 。實(shí)際最大負(fù)荷時(shí)的補(bǔ)償容量為 var240308 k?? 。補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù)為 ? ? ? ? KVAkVAPS cNccc ??????? ??? kVAkWSP cc? 表 23 變壓器 T1 無(wú)功補(bǔ)償后低壓母線計(jì)算負(fù)荷 變壓器 T1 回路名稱 額定容量 /kW 需要系數(shù)Kd 功率因數(shù)cosφ 有功 功率 /kW 無(wú)功 功率 /kvar 視在 功率 /kVA 計(jì)算電流 A 賣場(chǎng) 1 48 賣場(chǎng) 2 48 賣場(chǎng) 3 48 賣場(chǎng) 4 48 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 辦公樓 112層 72 辦公樓 134層 96 賣場(chǎng) 5 48 賣場(chǎng) 6 48 賣場(chǎng) 7 48 賣場(chǎng) 8 48 倉(cāng)庫(kù) 1 24 倉(cāng)庫(kù) 2 24 合計(jì) 389 乘同時(shí)系數(shù)（ ) 389 功率因數(shù)補(bǔ)償 220 功率因數(shù)補(bǔ)償后 389 3． 對(duì)于變壓器 T2 而言，無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償并聯(lián)電容器裝置的容量計(jì)算如下： （ 1）補(bǔ)償前的視在計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù) kVAkVAQPSccc